Fluoreszenzmuster in der DNA können Datenberge speichern Der Prototyp kann
Informationen in DNA-Strängen speichern
mit einem Abstand von 10 Nanometern dazwischen. Dieser Abstand beträgt weniger als ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares und ungefähr ein Hundertstel der Größe eines lebenden Bakteriums. Das Team testete einen digitalen Nukleinsäurespeicher dNAMmit der Speicherung einer einfachen Aussage: „Daten sind in unserer DNA/n.“ Frühere Versuche, in der DNA gespeicherte Daten abzurufen, erforderten eine DNA-Sequenzierung, bei der der genetische Code von DNA-Strängen gelesen wird – ein wichtiges Werkzeug in Biologie und Medizin, aber nicht sehr effizient für das DNA-Gedächtnis.Die DNA-Stifte wurden in weniger als der halben Wellenlänge des sichtbaren Lichts voneinander entfernt platziert, was den Forschern ermöglichteverwenden Sie superauflösende Mikroskopie — Vermeidung der sogenannten Beugungsgrenze des Lichts. Dadurch konnte das Team die kodierten Daten beobachten, lesen und extrahieren, ohne arbeitsintensive DNA-Sequenzierung durchführen zu müssen. Die DNA-Stifte die Muster von DNA-Strängen sind "leuchten", wennDNA mit fluoreszierenden Markierungen bindet an sie. Und da fluoreszierende DNA-Stränge kurz sind, binden und lösen sie sich in schneller Folge, wodurch ein "Blinkeffekt" entsteht, der einen Stift vom anderen unterscheidet und die Schwierigkeit beim Lesen codierter Informationen verringert. Das Team verwendetedie fluoreszierenden Muster jeder Stecktafel zum Kodieren und Speichern von Datenmengen.
Die dNAM-Methode verwendet lichtemittierende DNA, wie ein organischer Lite-Brite. Quelle:
Nucleic Acid Memory Institute / Boise State UniversityDaten, die auf DNA-Strängen gespeichert sind, können 500 Jahre dauernUnd unter Verwendung des Mikroskops bildete das Team Hunderttausende von DNA-Stiften in einer Aufnahme ab, was einen Fehlerkorrekturalgorithmus ermöglichte, alle Daten abzurufen. Nachdem alle Bits durch Algorithmen organisiert waren, konnte der Prototyp des DNA-Decoders Daten bei330 Gigabit pro Quadratzentimeter. Obwohl diese Technologie in naher Zukunft wahrscheinlich nicht in Smartphones oder Laptops auftauchen wird, hat DNA-Speicher ein unglaubliches Potenzial für die Archivierung. Falls Sie es verpasst haben, DNA hat sich entwickelt, um unzumutbare Datenmengen zu speichern. Wenn wirwussten, wie unsere Gene alle E-Mails, Tweets, Lieder, Fotos, Filme und Bücher speichern konnten, die jemals in einem DNA-Volumen von der Größe einer Schmuckschatulle existierten.
WerbungUnd die Daten würden jahrhundertelang treu bleiben, da das Biomolekül eine Halbwertszeit von mehr als 500 Jahren hat. Fünfhundert!Dieses jüngste Projekt folgte vielen Fortschritten bei der Speicherung von Daten in der DNA. Im Jahr 2020 entwickelten Wissenschaftler
ein SciTech Daily-Bericht
. "Das hat uns geholfen, einige der Haupthindernisse zu überwinden, denen die praktische Umsetzung von DNA-Speichertechnologien gegenübersteht."
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